[发明专利]一种高效速凝型膨润土复合防水堵漏剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效速凝型膨润土复合防水堵漏剂，属于无机堵漏材料复配加工技术领域。

背景知识

在建筑等工程中，混凝土结构常因为自身的收缩、温差变形以及设计缺陷或施工等原因而产生较大裂 缝，使混凝土结构产生渗漏；在隧道等地下工程机水工工程方面，由于当时落后的施工技术、设计不周、 工程质量低、冻融、冻胀、腐蚀等自然因素和外界环境破坏等因素的作用，使大量的水工工程出现裂缝渗 透，甚至发生坍塌等事故；在煤炭钻探和油井钻探过程方面，随勘探领域的不断拓展，地质条件的更加复 杂，由于地层裂缝和溶洞的发育，出现井漏现象，会导致钻井过程中的钻井液返还不高，水泥浆大量漏失， 甚至发生孔壁的坍塌、卡钻、井喷、水泥浆和滤液进入油气层等事故。因而对于地下工程、水工工程等设 施及勘探钻井中的防水堵漏是必不可少的。

目前常用到的防水堵漏材料根据不同的作用机理和功能可分为惰性桥接类堵漏材料、化学类堵漏材 料、无机胶凝类堵漏材料、复合型堵漏材料等。

惰性桥接堵漏材料，包括单一的惰性桥接堵漏材料和以各种惰性桥接材料、添加剂复配而生成的复合 堵漏剂等。包括颗粒状材料、纤维状材料和片状材料，来源于动植物的一系列纤维，以及沥青、膨润土等。 其中膨润土类防水堵漏材料被广泛地用于各类地下工程(如地下室、地铁)防水、垃圾填埋场衬垫和封 盖、景观水系以及水利工程、钻井工程等方面。膨润土(Benionite)又叫班脱岩或膨土岩是一种分布广泛 的非金属矿产，主要成分为蒙脱石，其晶体结构单元是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成，膨 润土的这种独特矿物组成与结构特征使使它具有很强的亲水性与膨胀性；粘结性和触变性等。自由状态下， 通常在与水接触24h开始水化，膨胀4-5倍，48h水化完成，变成原来颗粒体积的10-15倍甚至30倍的胶 凝体。在一定的局限力的作用下，膨润土水化形成的胶凝体像一堵墙，能阻止其他水分渗入，其渗透系数 可减至1×10-9cm/s接近滴水不漏。能够有效地填补搭接缝、钉孔及混凝土的孔隙，形成致密、连续的胶 凝体防水层。惰性桥接堵漏材料虽然粘性、弹性、韧性都挺好，然而刚性不强，抗压强度较小。

无机凝胶类防水堵漏剂，无机凝胶材料以水泥为主，包括各种水泥浆、混合水泥浆等或者掺入一定比 例的其他成份复合使用。水泥由于具有来源广、无毒、使用方便、固结强度高、灌注中流动性、凝结时间 可调等特点，是钻探作业中主要堵漏方法之一。水泥堵漏在封堵裂缝漏层前常发生相分离其中比重较大的 水泥颗粒倾向于从水中分离出来，发生脱水，此外，由于水泥浆在地层中的驻留性欠佳，往往没有封堵漏 层就已漏入底层深处，且水泥收缩大，周边常常漏水，水泥类堵漏剂由于快速凝结弹性不好抗折强度较低， 也不适宜一些动缝的堵漏。因此为解决水泥堵漏的问题需将吸水材料掺入其中用于堵漏施工。

化学堵漏材料主要是指以聚合物和聚合物-无机胶凝物质为基础的堵漏处理剂。化学树脂和膨胀聚合 物三大类。例如聚氨酯类堵漏材料丙烯类聚合物堵漏剂等，这些堵漏材料的应用，有效地解决了渗透性及 微裂缝地层的漏失问题，但工艺复杂，成本高，且不能较好地解决天然裂缝、孔洞或洞穴地层的严重漏失 问题。

复合堵漏材料，是将不同类别的堵漏材料复配而成的复合材料，主要用于处理复杂漏失，尤其是水层 漏失、气层漏失和长段裸眼井漏失及大裂缝、大溶洞漏失。对严重井漏，单一材料的堵漏达不到较好的 堵漏效果，采用复合堵漏材料大大提高了堵漏成功率。

发明内容

本发明目的在于提供一种高效速凝型膨润土复合防水堵漏剂，该堵漏剂将以膨润土、粉煤灰为基料， 以纤维材料、矿物油、助剂为辅料复合制备了一种高效速凝型膨润土复合防水堵漏剂。通过将各类单一的 堵漏材料复合起来，并且通过加入的促凝早强剂，增粘剂，很大程度上缩短了堵漏剂的凝结时间，增强了 堵漏剂的抗压强度和抗折强度，柔韧性及抗渗水性。进一步提高了堵漏剂的防水堵漏效果，适合于建筑屋 面、隧道等地下工程、水工工程的防水、防渗，大面积渗漏抢修以及钻井工程中大漏失量、溶洞性地层漏 失的堵漏。

本发明各成分其重量配比为：

钠基膨润土30-60％，粉煤灰10-30％，纤维材料3-10％，促凝剂5-15％，表面活性剂1-5％，增粘剂2-5％， 矿物油5-15％；

制备方法为：